国内外潜射防空导弹(转载)

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国内肯定早就在研究潜射防空导弹了,但是这是机密,我们看看别人的吧。

我记得俄罗斯阿穆尔型就配有“针”式轻型潜空导弹

国外潜射防空导弹的发展(可能老了点)

多年来,因反潜飞机(直升机和巡逻机)的大量装备和不断改进,对潜艇生存的威胁日趋严重。事实上,潜艇在与反潜飞机的对抗中,一般只能采用一些机动、深潜、回避等被动手段,而没有还击能力,始终处于被动状态。

历史的回顾

为了解决潜艇对空攻击问题,有关国家曾做了许多努力。60年代末,英国开始研制“斯拉姆”导弹系统,这是一种从潜望状态发射的潜空导弹武器。六联装的发射装置安装在0.24米直径空心钢管制成的升降杆上,借助一个装在耐压艇体内的回转装置,升降杆和发射装置升起后可做±360°回转,并可在-10°~+90°范围作俯仰。平时发射装置收在潜艇舰桥围壳内的一个水密耐压圆筒内,发射时上升水面。发射控制均在舱内进行,当潜艇上的雷达和声纳发现目标后,把目标数据传给控制系统和射手,射手控制发射装置瞄向目标,用电视系统跟踪目标。当目标进入导弹射程内,发射导弹,并通过红外探测装置跟踪导弹飞行,以无线电控制指令将导弹引入电视摄像机瞄准线,该导弹长1.35米,直径76毫米,翼展274毫米,重11千克,飞行速度1.5马赫,射程4800米,装药量1.4千克。

由此可以看出,这种办法比整个潜艇上浮水面的作法前进了一大步,对于提高潜艇生存能力还是有较大帮助的,但是战术使用有局限,并且把导弹发射装置送出水面的机构不能太大。美国在1977年开始研制“西埃姆”(SIAM)近程低空潜射防空武器系统。开始是从潜艇鱼雷管发射,主要用来对付反潜直升机和固定翼反潜巡逻飞机,后来改为水下垂直发射。该导弹是一种全自动对空武器,采用主动雷达和被动红外制导,导弹发射出去后,就不依赖艇上的跟踪设备,而是利用其制导系统捕捉、跟踪和攻击反潜飞机。

“西埃姆”导弹由一种陆用防空导弹(用于保护飞机场)改进而成。该弹长2.5米,弹径145毫米,重67.5千克,最大飞行速度1.6马赫。

该导弹计划的另一部分内容是潜艇在水下对低空飞机的探测研究。因为水下潜艇发现空中飞机是水下发射对空导弹的前提。1980年,美国海军曾在太平洋进行了试验,试验证明处于潜航状态的潜艇,完全可以根据飞机噪声传入水中的特性,而对反潜进行探测、识别,并能在一定距离进行跟踪。另外还有一种报道说,潜艇上的侦察声纳发现直升机使用主动吊放声纳探潜的脉冲信号后,可确定直升机临空位置,从而实施对空导弹的攻击。虽然这个系统比潜望深度发射的“斯拉姆”导弹有了很大的进步,但是系统太复杂,技术难度大,费用太高,美国已研制出来了,然而一直未见大量装备。

潜射光纤制导导弹的发展

德国航空航天公司的前身MBB公司,于1982年开始“独眼巨人”光纤制导导弹的可行性研究,并取得了较好的效果。随后,法国国营航空空间工业公司以及意大利陆军也相继加盟共同研制。预计“独眼巨人”导弹可在2004年投入生产。“独眼巨人”导弹具有陆军型和海军型两类。海军型又有潜射型、舰载型和机载型之分,主要用来对付反潜直升机、反舰及对岸打击。由于潜射型是从水下潜艇的鱼雷管中发射导弹,因而对导弹、光纤和系统的组成提出了更加严格的要求。为此,目前正由三家公司组成专门集团,开发潜射光纤制导导弹,并把该导弹正式命名为“海神”导弹。这三家公司是德国航空航天导弹系统公司,承担“海神”导弹、光纤制导系统和导弹指挥系统的研制;德国HDW造船厂,负责研制导弹发射箱,使导弹能从潜艇的鱼雷管发射,并负责该系统与潜艇一体化工作;挪威康斯堡防御与宇航公司负责潜艇上的火控系统多功能控制台的研制以及潜艇控制台与导弹系统的综合问题。 “海神”导弹系统 “海神”导弹是一种多用途潜射导弹系统,它从水下发射之后,由火箭助推器将导弹推出水面,然后再由巡航发动机继续推进,可以攻击反潜直升机、水面舰艇、桥梁、雷达站及岸上其他目标。当然,该导弹主要是用于对付反潜直升机。

“海神”导弹系统由“海神”导弹、导弹发射箱、火控计算机和显控台组成。该导弹采用圆柱形弹体,半球形头部,弹体上有四个X形配置的弹翼及相应的控制面,弹翼和控制面均可折叠。其战斗部重20千克,为一综合聚能装药爆炸破片贯穿战斗部。其制导探测装置为红外摄像机。此外,导弹上还装有惯性测量、GPS接收机和激光高度仪。

“海神”导弹的战术技术性能

导弹长度:2000毫米;

直 径:200毫米;

导弹质量:120千克;

战 斗 部:20千克;

空中速度:200米/秒;

射 程:15千米;

飞行高度:20~60米;

动力装置:巡航火箭加助推火箭;

制导:红外摄像机,探测距离8000米。

导弹发射箱 导弹发射箱为一圆柱形,与标准的鱼雷发射箱相匹配,其内装4枚“海神”导弹,即前后各装2枚导弹。据悉,德国人还在努力,力争在一个发射箱内装6枚导弹,现在看来还有一定的难度。但是可以肯定,一个发射箱内至少装4枚导弹。可以利用原有的鱼雷装卸设备对导弹发射箱进行岸上运输和潜艇上的装卸工作。火控计算机 火控计算机由四部分组成:任务规划与预处理设备、图像处理设备、目标跟踪装置与制导计算机、嵌入式红外仿真器。

“海神”导弹的作战过程

目标探测 潜艇是利用自身的水声设备对飞机发动机及旋转翼转动所发出的噪声来探测反潜直升机,并通过声音库和战术环境进一步核实目标,也可以利用外部侦察设备获得的信息确定目标。

发射预备阶段 射手根据指挥官的命令准备对预定目标进行攻击,首先将作战指令、发射点和目标坐标都输入到火控计算机中,并且显示在射手的飞行航迹屏幕上,接着进行导弹飞行航迹设计,导弹飞行航迹设计可通过全自动或人工方式进行。

发射-过渡阶段 射手按下发射按钮,发射程序自动启动。导弹在液压力作用下离开发射箱,接着固体火箭助推器点火,将导弹推出水面。然后巡航火箭发动机点火,导弹出水前弹翼展开。

巡航飞行阶段 导弹上升到20~60米的巡航高度后,导弹头部的红外摄像机开始工作,同时射手开始观察场景。当导弹沿着预定的飞行航迹飞向目标时,如果目标坐标发生变化,火控计算机会自动修正飞行航迹。目标搜索阶段 在此阶段,射手靠自动图像处理设备功能的支持,可能的目标均显示在荧光屏上,当确定要攻击的目标后,射手可随时转至目标跟踪方式,即把红外摄像机的光轴对准被跟踪目标,让导弹去自动跟踪目标。末段制导阶段 进入末段制导阶段,导弹通过自动跟踪而导向目标。在此阶段,可以进行瞄准点修正,必要时也可中途停止攻击。

连续发射和对付多种威胁 当发射“海神”导弹攻击目标时,可按预定时间间隔,连发2枚导弹,并将其制导到目标。这时,射手荧光屏上只显示第1枚导弹的红外图像。当第1枚导弹击中目标后,荧光屏自动显示第2枚导弹的红外图像。

另外,该导弹系统可同时对付二种不同类型的目标,比如首要威胁是一架反潜直升机,次要威胁是一艘水面舰艇,发射时根据射程,按相应的时序自动发射2枚导弹,分别打击两类不同的目标。当整个攻击结束后,还可以对巡航飞行阶段和目标搜索阶段记录的图像进行评估。

关键技术

红外摄像机 它是红外焦平面阵列摄像机,为“海神”导弹中最重要的部分之一,具有全天时和全天候的工作能力。它能提供固定目标和运动目标的图像以及有关攻击效果的图像信息。其设计是专门适合海上气候条件的,工作波长为3~5微米。最近试验结果表明,该红外摄像机对直升机的探测距离为8000米,分辨率是640×640像素。

光纤数据传输技术 光纤技术、信号处理技术和放线技术的不断发展,才使潜射光纤制导导弹成为可能。该系统利用光纤进行导弹与潜艇之间的双向宽带和高效数据传输。试验型导弹上采用单模光纤,缠绕在导弹尾部线轴上。其光纤外径240微米,抗拉力强度为40牛顿,传输能力包括一个视频通道和32个数据通道。按设计要求,可在5级海况下工作。

多功能战斗部 “海神”导弹装备20千克的多功能聚能装药爆炸破片贯穿战斗部,故能高效地打击包括直升机在内的多种目标。它由智能引信和综合战斗部组成。智能引信的原理是探测弹着重力加速度,因而能鉴别目标制成的材料,来调整不同的起爆时间。其战斗部能非常有效地对付直升机,其较大的破片极易贯穿轻型装甲。在摧毁高速巡逻艇之类的小型舰艇时,战斗部先穿透艇体,然后在内部爆炸和杀伤,能产生很大的破坏效果。在对付大中型军舰时,精确瞄准命中其薄弱部位,使其失去作战能力。当攻击岸上目标时,战斗部能贯穿砖墙和混凝土墙。

水下发射技术 导弹发射时,先由助推器将导弹从水下推到水面,然后巡航发动机将导弹加速到200米/秒的巡航速度。这两种火箭发动机都采用低烟推进剂,且推力不变的固体火箭。1995年4月,对德国拜尔恩航空化学推进剂公司研制的火箭助推剂进行了水下点火试验。助推器在水下成功点火,并将导弹推出水面。试验还证明由点火造成的气泡到达水面的时间为4分钟。为避免点火气泡冒出水面会被反潜直升机用来对潜艇进行定位,这次水下点火试验的水深为60米,据称,还可以在更深的水下点火。

其它有关的技术问题

这里主要涉及二个问题,一是与潜艇作战管理系统的对接。装备“海神”导弹的潜艇既可以在作战控制台前单独对导弹控制,又可以由艇上作战管理系统实施控制。康斯堡公司已研制出用于单独控制的小型现代化控制台,其上装有平面式荧光屏。

第二个问题是鱼雷发射管一体化工作。HDW造船厂已成功地研制出导弹发射箱,可以像操作大型鱼雷那样来操作和装填导弹发射箱。导弹发射箱从鱼雷管中卸出后,鱼雷管可照常发射鱼雷、水雷、远程导弹等其他武器。

“海神”导弹的新技术含量

水下推进方式的改变,由初始的电动螺旋桨推进改为现在的火箭助推器,优点是加速了导弹水下运行速度,从而加速了导弹的攻击速度,当然结构也相对简单些。缺点是水下点火造成的气泡会暴露潜艇位置。但研制公司称,气泡到水面要4分钟或更长(深度不同),而在这时间内,“海神”导弹已将直升机击落,因为从发射导弹、搜索目标到击中目标的全过程不会超过70秒。如果潜艇和直升机一对一的对抗时,潜艇发射的“海神”导弹可能首先击毁反潜直升机。然而,战场情况是瞬息万变的,一对一的对抗不可能有100%的概率,更何况一般是多兵力协同作战或多机协同作战,因此德国军方的担心并非无道理。

“海神”导弹中采用了不少高新技术,除了上面已提到的新型智能引信、多功能聚能装药爆炸破片贯穿战斗部、红外焦平面阵列摄像机外,还有光纤涂层、固体火箭巡航发动机的可控氧化剂等等。

“海神”导弹是由水下潜艇鱼雷管发射,且导弹采用光纤制导。这种方式与线导鱼雷相似,只不过线导鱼雷全部在水下实施,而“海神”的线导出现在水下和空中二种介质内。所以德国在研制过程中,尽量采用和借鉴线导鱼雷发射时成熟的技术,克服了不少困难,节省了时间和经费。

整个方案在研制过程中也是不断变化,例如射程由最初的10千米增加到现在的15千米,攻击对象也从原来的反潜飞机变为能攻击多种目标,战斗部由3千克增加到现在的20千克,因此导弹的整个尺寸也有相应的增加。“海神”导弹的研制工作,一直是在德国政府有关部门帮助和协调下进行的,大量的试验工作是在德国海军71号试验站密切配合下进行的。

(摘自《现代舰船》)

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